Гіпоглікемія і серцеві аритмії при цукровому діабеті

Автор(и)

  • С. А. Серік ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна http://orcid.org/0000-0001-6257-3566
  • В. І. Строна ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків, Україна

DOI:

https://doi.org/10.30978/UTJ2022-3-69

Ключові слова:

цукровий діабет, серцева аритмія, гіпоглікемія, інтервал QT

Анотація

Наведено оцінку серцево‑судинних ризиків, асоційованих з епізодами гіпоглікемії у хворих на цукровий діабет. Проаналізовано експериментальні та клінічні дані щодо серцевих аритмій під час індукованої гіпоглікемії у тваринних моделях і пацієнтів з цукровим діабетом. Розглянуто патогенетичні механізми розвитку життєво небезпечних порушень серцевого ритму при гіпоглікемічних станах (зокрема зміни активації автономної нервової системи, рівня калію в сироватці крові). Описано характер електрокардіографічних змін, що передують розвитку аритмій при гіпоглікемії. Наведено чинники, що впливають на довжину інтервалу QT під час гіпоглікемії. Висвітлено результати клінічних досліджень спонтанної гіпоглікемії щодо особливостей аритмій при денних і нічних гіпоглікеміях та виявлено механізми розвитку серцевих аритмій у різні періоди доби. Наведено клінічні дані щодо лікарсько‑індукованої гіпоглікемії при прийомі блокаторів β‑адренергічних рецепторів, інгібіторів ангіотензинперетворювального ферменту, фторхінолонів і механізми дисглікемічних ефектів цих препаратів. Відзначено, що β‑адреноблокатори можуть маскувати симптоми гіпоглікемії, опосередковані катехоламінами. Установлено, що серед цукрознижувальних засобів стимулятори секреції інсуліну (похідні сульфонілсечовини, меглініди) та інсулін мають найвищий ризик серйозних гіпоглікемій. Однак застосування базальних і прандіальних аналогів інсуліну асоціюється з меншою частотою гіпоглікемій порівняно з людським інсуліном. Наголошено, що у клінічній практиці слід уникати гіпоглікемії для поліпшення прогнозу і запобігання аритмії. Для цього слід індивідуалізувати підхід до цільових значень глікемії з їхнім пом’якшенням у пацієнтів з групи високого ризику, використовувати найбезпечніші інсулінові та неінсулінові цукро­знижувальні засоби, ширше впроваджувати нові технології (помпи, безперервний моніторинг глюкози). Вкрай важливо враховувати коморбідність і вплив на ризик гіпоглікемій препаратів, які застосовують для лікування супутніх захворювань.

Біографії авторів

С. А. Серік, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

д. мед. н., ст. наук. співр., зав. відділу ішемічної хвороби серця, метаболічних і кардіопульмональних порушень

В. І. Строна, ДУ «Національний інститут терапії імені Л. Т. Малої НАМН України», Харків

к. мед. н., ст. наук. співр. відділу ішемічної хвороби серця, метаболічних і кардіопульмональних порушень

Посилання

Volkov VI, Serik SA. Beta-adrenoblokatory pri saharnom diabete: metabolicheskie problemy i ih optimal’noe reshenie [in Russian]. Prakticheskaja angiologija] [in Ukrainian]. 2008;5 (16):95 100.

Ismailov SI, Vodovskaya AV. Gipoglikemiya u bol’nyh s saharnym diabetom 1-go i 2-go tipa: chastota i faktory riska (obzor literatury) [in Russian]. [Mіzhnarodnij endokrinologіchnij zhurnal] [in Ukrainian]. 2018;14,5:522-527.

Koval SM, Yushko K. O. Tsukrovyi diabet 2 typu ta sertsevo-sudynni zakhvoriuvannia. Chastyna I. Vyznachennia problemy, stratyfikatsiia kardiovaskuliarnoho ryzyku i osnovni napriamky profilaktyky sertsevo-sudynnykh zakhvoriuvan u khvorykh na tsukrovyi diabet 2 typu [in Ukrainian]. Arteryalnaia hypertenzyia. [Arterial hypertension] [in Ukrainian]. 2020;13(5):11-19. doi: http://dx.doi.org/https://doi.org/10.22141/2224-1485.13.5.2020.218437.

Mirzarahimova ZH, Rahimova GN, Mullabaeva G. U. Vozmozhnosti korrekcii jelektricheskoj nestabil’nosti miokarda s pomoshh’ju adekvatnoj gipoglikemicheskoj terapii [in Russian]. Zhurnal kardiorespiratornyh issledovanij [Journal of Cardiorespiratory Research] (Uzb). 2020;1(3):67-71. doi:10.26739.2181-0974-2020-3-14.

Pankiv VI. Tsukrovyi diabet 2-ho typu;suchasni mizhnarodni nastanovy, personifikovanyi pidkhid i realna ambulatorna praktyka [in Ukrainian]. Mizhnarodnyi endokrynolohichnyi zhurnal [in Ukrainian]. 2020;16,6:463-470.

Pertseva NO, Moshenets KI. Diahnostyka zmin sertsevo-sudynnoi diialnosti pid vplyvom hipohlikemii v patsiientiv iz tsukrovym diabetom 1-ho typu [in Ukrainian]. Endokrynolohiia [Еndocrinology] [in Ukrainian]. 2017;22(1):18-24. ISSN 1680-1466.

Tronko MD, Bolshova OV, Sokolova LK,. Belchina YuB. Tsukrovyi diabet 2-ho typu: etiolohiia, patohenez, klinika, diahnostyka ta likuvannia [in Ukrainian]. Praktykuiuchyi likar [Practicing doctor] [in Ukrainian]. 2021;10,4:35-44.

Action to Control Cardiovascular Risk in Diabetes Study Group, Gerstein H. C., Miller M. E. et al. Effects of intensive glucose lowering in type 2 diabetes. N Engl J Med. 2008;358:2545-2559.

ADVANCE Collaborative Group, Patel A., MacMahon S., Chalmers J. et al. Intensive blood glucose control and vascular outcomes in patients with type 2 diabetes. N Engl J Med. 2008;358 (24):2560-2572. doi: 10.1056/NEJMoa0802987. Epub 2008 Jun 6. PMID: 18539916.

Althaqafi A., Ali M., Alzahrani Y. et al. How safe are fluoroquinolones for diabetic patients? A systematic review of dysglycemicand neuropathic effects of fluoroquinolone. Ther Clin Risk Manag. 2021;17:1083-1090. doi: 10.2147/TCRM.S284171.

Al-Khatib S. M., LaPointe N., Kramer J. M. et al. What clinicians should know about the QT interval. JAMA. 2003;289:2120-2127.

American Diabetes Association Professional Practice Committee. 2. Classification and Diagnosis of Diabetes: Standards of Medical Care in Diabetes-2022. Diabetes Care. 2022;45 (Suppl. 1):S17-S38. doi: 10.2337/dc22-S002. PMID: 34964875.

American Diabetes Association Professional Practice Committee; American Diabetes Association Professional Practice Committee; Draznin B., Aroda V. R., Bakris G. et al. 4. Comprehensive Medical Evaluation and Assessment of Comorbidities: Standards of Medical Care in Diabetes-2022. Diabetes Care. 2022;45(Suppl 1):S46-S59. doi: 10.2337/dc22-S004.

American Diabetes Association Professional Practice Committee, Draznin B., Aroda V. R., Bakris G. et al. 9. Pharmacologic Approaches to Glycemic Treatment: Standards of Medical Care in Diabetes-2022. Diabetes Care. 2022;45(Suppl 1):S125-S143. doi: 10.2337/dc22-S009.

Andersen A., Jørgensen P. G., Knop F. K., Vilsbøll T. Hypoglycaemia and cardiac arrhythmias in diabetes. Ther Adv Endocrinol Metab. 2020;11. е.2042018820911803. doi: 10.1177/2042018820911803.

Baretić M., Bralić Lang V. Hypoglycemia in patients with type 2 diabetes treated with oral antihyperglycemic agents detected by continuous glucose monitoring: a multi-center prospective observation al study in Croatia. BMC Endocr Disord. 2020;20(1):35. doi: 10.1186/s12902-020-0518-5.

Campbell M., Heller S. R., Jacques R. M. Response to comment on Novodvorsky et al. Diurnal differences in risk of cardiac arrhythmias during spontaneous hypoglycemia in young people with type 1 diabetes (Diabetes Care. 2017;40:655-662). Diabetes Care. 2018;41:e65–e66. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.09378.

Casiglia E., Tikhonoff V. Long-standing problem of β-blocker-elicited hypoglycemia in diabetes mellitus. Hypertension. 2017;70(1):42-43. doi: 10.2337/dci17-0067.

Chow E., Bernjak A., Williams S. et al. Risk of cardiac arrhythmias during hypoglycemia in A Andersen, PG Jørgensen et al. journals.sagepub.com/home/tae 11 patients with type 2 diabetes and cardiovascular risk. Diabetes. 2014;63:1738-1747.doi: 10.2337/db13-0468. PMID: 24757202.

Chow E., Bernjak A., Walkinshaw E. et al. Cardiac Autonomic regulation and repolarization during acute experimental hypoglycemia in type 2 diabetes. Diabetes. 2017;66:1322-1333. doi: 10.2337/db16-1310.

Christensen T. F., Cichosz S. L., Tarnow L. et al. Hypoglycaemia and QT interval prolongation in type 1 diabetes-bridging the gap between clamp studies and spontaneous episodes. J Diabetes Complications. 2014;28:723-728. doi: 10.1016/j.jdiacomp.2014.03.007.

Clement M., Bhattacharyya O., Conway J. R. Is tight glycemic control in type 2 diabetes really worthwhile? Yes. Can Fam Physician. 2009;55(6):580, 582, 584, 586, 588.

Cosentino F., Grant P. J., Aboyans V. et al. 2019 ESC Guidelines on diabetes, pre-diabetes, and cardiovascular diseases developed in collaboration with the EASD. Eur Heart J. 2020;41(2):255-323.

Cox A. J., Azeem A., Yeboah J. et al. Heart rate — corrected qt interval is an independent predictor of all-cause and cardiovascular mortality in individuals with type 2 diabetes: the diabetes heart study. Diabetes Care. 2014;37:1454-1461.

Dagogo-Jack S. E., Craft S., Cryer P. E. Hypoglycemia-associated autonomic failure in insulin-dependent diabetes mellitus. Recent antecedent hypoglycemia reduces autonomic responses to, symptoms of, and defense against subsequent hypoglycemia. J Clin Invest. 1993;91:819-828.

Danne T., Matsuhisa M., Sussebach C. et al. Lower risk of severe hypoglycaemia with insulin glargine 300 U/mLversus glargine 100 U/mL in participants with type 1 diabetes: A meta-analysis of 6-month phase 3 clinical trials. Diabetes Obes Metab. 2020;22 (10):1880-1885.

Dungan K., Merrill J., Long C., Binkley P. Effect of betablocke ruse and type on hypoglycemia risk among hospitalized in sulinrequiring patients. Cardiovasc Diabetol. 2019;18(1):163. doi: 10.1186/s12933-019-0967-1.

Effect of intensive blood-glucose control with metformin on complications in overweight patients with type 2 diabetes (UKPDS 34). UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group. Lancet. 1998;352:854-865.

Færch L.H, Thorsteinsson B., Tarnow L. et al. Effects of angiotensin II receptor blockade on cerebral, cardiovascular, counter-regulatory, and symptomatic responses during hypoglycaemia in patients with type 1 diabetes. J Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2015;16:1036-1045.

Farhat R., de Santana-Van Vliet E., Su G. et al. Carvedilol prevents impairment of the counterregulatory response in recurrently hypoglycaemic diabetic rats. Endocrinol Diabetes Metab. 2021;4(2). e00226.

Fitzpatrick C., Chatterjee S., Seidu S. et al. Association of hypoglycaemia and cardiac arrhythmia risk in patients with diabetes mellitus: A systematic review and meta-analysis. Diabetes Obes Metab. 2018;12:169-176.

Frier B. M. Hypoglycaemia in diabetes mellitus: epidemiology and clinical implications. Nat Rev Endocrinol. 2014;10 (12):711-722.

Garber A. J., Handelsman Y., Grunberger G. et al. Сonsensus statement by the Аmerican association of clinical endocrinologists and Аmerican college of endocrinology on the comprehensive type 2 diabetes management algorithm — 2020 executive summary. Endocr Pract. 2020;26(1):107-139.

Gill G.V, Woodward A., Casson I. F. et al. Cardiac arrhythmia and nocturnal hypoglycaemia in type 1 diabetes—the ‘dead in bed’ syndrome revisited. Diabetologia. 2008;52:42.

Goto A., Arah O. A., Goto M. et al. Severe hypoglycaemia and cardiovascular disease: systematic review and meta-analysis with bias analysis. BMJ. 2013;347. f4533.

Gruden G., Giunti S., Barutta F. et al. QTc interval prolongation is independently associated with severe hypoglycemic attacks in type 1 diabetes from the EURODIAB IDDM complications study. Diabetes Care. 2012;35(1):125-127.

Holt R. I., De Vries J. H., Hess-Fischl A. et al. The Management of Type 1 Diabetes in Adults. A Consensus Report by the American Diabetes Association (ADA) and the European Association for the Study of Diabetes (EASD). DiabetesCare. 2021;44 (11):2589-2625.

Hsieh A., Twigg S. M. The enigma of the dead-in-bed syndrome: challenges in predicting and preventing this devastating complication of type 1 diabetes. J Diabetes Complications. 2014;28(5):585-587.

International Hypoglycaemia Study Group. Hypoglycaemia, cardiovascular disease, and mortality in diabetes: epidemiology, pathogenesis, and management. Lancet Diabetes Endocrinol. 2019;7(5):385-396.

Iqbal A., Heller S. Managing hypoglycaemia. Best Pract Res Clin Endocrinol Metab. 2016;30(3):413-430.

Khan S. G., Huda M. S. Hypoglycemia and cardiac arrhythmia; mechanisms, evidence base and current recommendations. Curr Diabetes Rev. 2017;13(6):590-597.

Khunti K., Gomes M.B, Pocock S. et al. Therapeutic inertia in the treatment of hyperglycaemia in patients with type 2 diabetes: A systematic review. Diabetes Obes Metab. 2018;20(2):427-437.

Koektuerk B., Aksoy M., Horlitz M. et al. Role of diabetes in heart rhythm disorders. World Journal of Diabetes. 2016;7(3):45-56.

Koivikko M. L., Karsikas M., Salmela P. I. et al. Effects of controlled hypoglycaemia on cardiac repolarisation in patients with type 1 diabetes. Diabetologia. 2008;51:426-435.

Koivikko M.L, Kenttä T., Salmela P. I. et al. Changes in cardiac repolarisation during spontaneous nocturnal hypoglycaemia in subjects with type 1 diabetes: a preliminary report. Acta Diabetol. 2017;54:251-256.

Kosiborod M., Inzucchi S. E., Krumholz H. M. et al. Glucometrics in patients hospitalized with acute myocardial infarction: defining the optimal outcomes-based measure of risk. Circulation 2008;117(8):1018-27.

Landstedt-Hallin L., Englund A., Adamson U. et al. Increased QT dispersion during hypoglycasemia in patients with type 2 diabetes mellitus. J Intern Med. 1999;246:299-307.

Lane W., Bailey T. S., Gerety G. et al. Group Information; SWITCH 1. Effect of Insulin Degludec vs Insulin Glargine U100 on Hypoglycemia in Patients With Type 1 Diabetes: The SWITCH 1 Randomized Clinical Trial. JAMA. 2017;318(1):33-44.

Lee A. S., Brooks B. A., Simmons L. et al. Hypoglycaemia and QT interval prolongation: detection by simultaneous Holter and continuous glucose monitoring. Diabetes Res Clin Pract. 2016;113:211-214.

Lee A. K., Lee C. J., Huang E. S. et al. Risk factors for severe hypoglycemia in black and white adults with diabetes: The Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study. Diabetes Care. 2017;40 (12):1661-1667.

Lee S. P., Yeoh L., Harris N. D. et al. Influence of autonomic neuropathy on QTc interval lengthening during hypoglycemia in type 1 diabetes. Diabetes. 2004;53:1535-1542.

Liao S. H., Hu S.Y, How C. K. et al. Risk for hypoglycemic emergency with levofloxacinuse, a population-based propensity score matched nested case-control study. PLoSOne. 2022;17(4). e0266471.

Limberg J. K., Farni K. E., Taylor J. L. et al. Autonomic control during acute hypoglycemia in type 1 diabetes mellitus. Clin Auton Res. 2014;24:275-283.

Lipponen J.A, Kemppainen J., Karjalainen P. A. et al. Dynamic estimation of cardiac repolarization characteristics during hypoglycemia in healthy and diabetic subjects. Physiol Meas. 2011;32:649-660.

Long C., Dungan K. Hypoglycemia awareness and burden among hospitalized patients at high risk for hypoglycemia. J Diabetes Complications. 2020;34(4). 107521.

Marso S. P., McGuire D. K., Zinman B. et al. DEVOTE Study Group. Efficacy and Safety ofDegludec versus Glargine inType 2 Diabetes. N Engl J Med. 2017;377(8):723-732.

Mellbin L. G., Malmberg K., Waldenström A. et al. DIGAMI 2 investigators. Prognostic implications of hypoglycaemic episodes during hospitalisation for myocardial infarction in patients with type 2 diabetes: a report from the DIGAMI 2 trial. Heart. 2009;95(9):721-727.

NICE-SUGAR Study Investigators, Finfer S., Liu B., ChittockD.R et al. Hypoglycemia and risk of death in critically ill patients. N Engl J Med. 2012;367 (12):1108-1118.

Novodvorsky P., Bernjak A., Chow E. et al. Diurnal differences in risk of cardiac arrhythmias during spontaneous hypoglycemia in young people with type 1 diabetes. Diabetes Care;2017;40:655-662.

ORIGIN Trial Investigators, Mellbin L.G, Rydén L., Riddle M. C. et al. Does hypoglycaemia increase the risk of cardiovascular events? A report from the ORIGIN trial. Eur Heart J. 2013;34 (40):3137-3144.

Pathak R. D., Schroeder E. B., Seaquist E. R. et al. SUPREME-DM Study Group. Severe Hypoglycemia Requiring Medical Intervention in a Large Cohort of Adults With Diabetes Receiving Care in U. S. Integrated Health Care Delivery Systems: 2005-2011. Diabetes Care. 2016;39(3):363-370.

Pieber T. R., Marso S. P., McGuire D. K. et al. DEVOTE Study Group. DEVOTE 3: temporal relationships between severe hypoglycaemia, cardiovascular outcomes and mortality. Diabetologia. 2018;61(1):58-65.

Pistrosch F., Ganz X., Bornstein S. R. et al. Risk of and risk factors for hypoglycemia and associated arrhythmias in patients with type 2 diabetes and cardiovascular disease: a cohort study underreal-world conditions. Acta Diabetol. 2015;52:889-895. doi: 10.1007/s00592-015-0727-y.

Raghavan S., Vassy, J. L., Ho Y. et al. Diabetes mellitus–related all-cause and cardiovascular mortality in a national cohort of adults. J Am Heart Assoc. 2019;8(4). e011295.

Reno C.M, Daphna-Iken D., Chen Y. S. et al. Severe hypoglycemia-induced lethal cardiac arrhythmias are mediated by sympathoadrenal activation. Diabetes. 2013;62:3570-3581. doi: 10.2337/db13-0216.

Reno C.M, Vander Weele J., Bayles J. et al. Severe hypoglycemia–induced fatal cardiac arrhythmias are augmented by diabetes and attenuated by recurrent hypoglycemia. Diabetes. 2017;66:3091-3097.

Reno C. M., Bayles J., Huang Y. et al. Severe hypoglycemia induced fatal cardiac arrhythmias are mediated by the parasympathetic nervous system in rats. Diabetes. 2019;68:2107-2119. doi: 10.2337/db19-0306.

Robinson R. T., Harris N. D., Ireland R. H. et al. Mechanisms of abnormal cardiac repolarization during insulin-induced hypoglycemia. Diabetes. 2003;52:1469-1474.

Rodriguez B. L., Lau N., Burchfiel C. M. et al. Glucose intolerance and 23-year risk of coronary heart disease and total mortality: The Honolulu Heart Program. Diabetes Care. 1999;22:1262-1265.

Secrest A. M., Becker D. J., Kelsey S. F. et al. Characterizing sudden death and dead-in-bed syndrome in Type 1 diabetes: analysis from two childhood-onset Type 1 diabetes registries. Diabet Med J Br Diabet Assoc. 2011;28:293-300.

Tattersall R. B., Gill G. V. Unexplained deaths of type 1 diabetic patients. Diabet Med J Br Diabet Assoc. 1991;8:49-58.

Tsujimoto T., Sugiyama T., Shapiro M. F., Noda M., Kajio H. Risk of cardiovascular events in patients with diabetes mellitus on β-blockers. Hypertension. 2017;70(1):103-110.

Vandenberk B., Vandael E., Robyns T. et al. Which QT correction formulae to use for QT monitoring? J Am Heart Assoc Cardiovasc Cerebrovasc Dis. 2016;5(6). e003264.

Visseren F.LJ., Mach F., Smulders Y. M. et al. ESC National Cardiac Societies; ESC Scientific Document Group. 2021 ESC Guidelines on cardiovascular disease prevention in clinical practice. Eur Heart J. 2021;42 (34):3227-3337. doi: 10.1093/eurheartj/ehab484. PMID: 34458905.

Vue M., Setter S. Drug-Induced Glucose Alterations Part 1: Drug-Induced Hypoglycemia.. Diabetes Spectrum. 2011;24(3):171-177. doi: 10.2337/diaspect.24.3.171.

Yale J. F., Aroda V. R., Charbonnel B. et al. Glycaemic control and hypoglycaemia risk with insulin glargine 300 U/mL versus glargine 100 U/mL: A patient-level meta-analysis examining older and younger adults with type 2 diabetes. Diabetes Metab. 2020;46(2):110-118. doi: 10.1016/j.diabet.2018.10.002.

Yoshimatsu Y., Ishizaka T., Chiba K., Mori K. Usefulness of simultaneous and sequential monitoring of glucose level and electrocardiogram in monkeys treated with gatifloxacin under conscious and nonrestricted conditions. Exp Anim. 2018;67(2):281-290. doi: 10.1538/expanim.17-0136.

Zagaria M. A. E. Avoiding drug-induced hypoglycemia in the older adult. USPharmacist. 2019;44 (10):4-10.

Zoungas S., Patel A., Chalmers J. et al. Severe hypoglycemia and risks of vascular events and death. N Engl J Med. 2010;363:1410-1418. doi: 10.1056/NEJMoa1003795.

Zullo A.R, Hersey M., Lee Y. et al. Outcomes of «diabetes-friendly» vs «diabetes-unfriendly» β-blockers in older nursing home residents with diabetes after acute myocardial infarction. Diabetes Obes Metab. 2018;20 (12):2724-2732. doi: 10.1111/dom.13451

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-12-30

Номер

Розділ

Огляди